Biologen haben ein neues Hilfsmittel, zum von den Zellen aufzuspüren und auf Video aufzuzeichnen, die sich ungefähr innerhalb des lebenden Gewebes bewegen.
Ruf-zweiphoton Laserscannen Mikroskopie, hat es, zum Beispiel, den drastischen Unterschied zwischen den gelegentlichen Wanderings von unreifen T-Zellen und dem Ziel-orientierten, Luftliniebewegung von aktivierten T-Zellen aufgedeckt.
„Dieses ist das erste mal jedes hat quantitativ bestimmt die vierdimensionalen Daten - räumlich und die Zeitdaten - um eine Abbildung von Langstreckenzellsystemumstellungen durch Gewebe zu erhalten,“ sagte Immunitätsforscher Ellen Robey, Professor von Immunologie an University of California, Berkeley. „Die Fähigkeit, Zellen in lebenden Geweben direkt sichtbar zu machen hat die Methode geändert, die Immunitätsforscher denken an, wie Zellen ihre Umgebung erforschen, wie sie miteinander signalisieren und wie sie migrieren.“
Robey und Habilitations- Kollege Colleen Witt gehören zu einer Handvoll Forschern, die Zweiphoton Darstellung verwenden, um Echtzeit- Bilder von Zellen während des Spitzen-halbmm eines lebenden Organs, nicht gerade auf der Oberfläche des Gewebes oder innerhalb einer Scheibe zu erhalten.
„In unseren früheren Studien (veröffentlicht in der Wissenschaft) könnten wir Zelldas zusammenkommen sehen und vermutlich sich signalisieren. In unserer aktuellen Arbeit beobachten wir, dass Zellen, denen wir glauben, bereits ein Signal erhalten haben, das weg beelining ist,“ Robey sagte von ihren Studien in der Thymusdrüse, der Immunsystemflansch, der Baby T-Zellen in aktivierten Helfer absetzt, oder CD4, Zellen und Mörder oder CD8, die Zellen, die für Kampf mit Vireneindringlingen grundiert wurden. „Wir wurden überrascht durch, wie sich schnell und direkt die Zellen bewegen auf ihr endgültiges Bestimmungsort.“
Die Technik könnte Forscher auf vielen Gebieten der Biologie zu den Spurmigrierenzellen erlauben, die Biologen sind geläufig in vielen Baumustern Gewebe entdeckt haben und von Nerven zu Lymphknoten gereicht. Bis jetzt sind solche Langstreckensystemumstellungen von den Beobachtungen des chemisch örtlich festgelegten Gewebes an den verschiedenen Entwicklungsstufen geschlossen worden.
„Zwei-Photon Darstellung wird für immer die Methode buchstäblich ändern, der wir biologische Wissenschaft tun,“ sagte Witt, einen Entwicklungsimmunitätsforscher. „In der Vergangenheit, würden wir Organe, smush sie Biochemie in den Reagenzgläsern oben und im Allgemeinen zu tun herausnehmen, oder überwachen Sie ihr Verhalten in einem einlagigen von Zellen. Es ist eine Darstellungsdrehbewegung, zum in der Lage zu sein, in die gediegene Umgebung, beim Halten des intakten Organs einzusteigen lebendig und machen Sie Filme von den Migrierenzellen.“
Mit Zweiphoton Darstellung, Witt und Robey gekennzeichneten Thymusdrüsenzellen richteten sie die beeliners zu, die fast zwei Zentimeter verschieben - fast ein Inch - pro Stunde, die im Reich der Zellbewegung schnell ist. Sie denken, dass diese Zellen sind, die ein Signal empfangen haben, das sie festlegt, um jede zu sein ein Helfer T cell - der anderen Immunzellen in kämpfender Infektion hilft - oder ein Mörder T cell, der die Zellen sucht und zerstört, die mit Virus infiziert werden.
andererseits wandern freie oder unreife T-Zellen, was sie meanderers nennen, langsam und anscheinend nach dem Zufall um die äußere Schicht oder Rinde, der Thymusdrüse, möglicherweise auf der Suche nach diesem lebens-Änderungssignal.
Robey hofft, Zweiphoton Darstellung zu verwenden, um die Signale nachzuforschen, die für das Ändern dieser meanderers in zweckmäßige beeliners verantwortlich sind, die sofort die Rinde für das Innenknochenmark der Thymusdrüse verlassen.
„Wir sind jetzt am Punkt mit dieser Technologie, die wir anfangen können, um die Bewegung von Signalisierenmolekülen innerhalb der Zellen zu betrachten,“ sie sagten.
Robey, mit einem anderen Kollegen, Philippe Bousso, veröffentlichte letztes Jahr eine Zusammenfassung in der Zapfen Immunität, welche die Beiträge beschreibt, Zweifoto, das Darstellung zum Bereich gemacht hat. Robey und Witt veröffentlichen ihre aktuelle Studie im Punkt Am 3. Mai der Öffentlichen Bibliothek Der Wissenschaft-Biologie.
Zwei-Photon Darstellung ist eine Variante auf der Standardtechnik der Kennzeichnung von Zellen mit Leuchtstofffarbe und dann schlagend leuchten sie mit einem Laser, der die Farbe glühen lässt und den Zellen. Eine bestimmte Energie oder eine Farbe von Laserlicht ist erforderlich, die Farbe zu machen, grünen in diesem Fall Leuchtstoffprotein, Glühen. Aber Hochfrequenz-, kurzwellige sichtbare Leuchte, wie Grün, dringt Gewebe so nicht tief wie länger, rötere Wellenlängen ein.
Die Idee hinter Zweiphoton Darstellung ist, dass, wenn Sie ein Farbenmolekül in Kürze mit zwei Photonen Leuchte schlagen, jede Energie des Photons Hälfte, die benötigt wird, um es zu erregen, die Farbe, sie zusammen absorbieren und dann fluoreszieren kann. Weniger Energie, Langwellenlänge Photonen wird in tief einsteigen Gewebe, weniger Schaden verursachen und kleiner zerstreuen, sagte Robey und im Wesentlichen leuchtete Scheiben durch das Gewebe, das abgebildet und gestapelt scharf sein kann, um ein 3-D Bild der Zellen in der Istzeit zu produzieren. Die Anlage, die sie verwenden, setzt einen Infrarotlaser ein, der kurze intensive Impulse von 920 Nmwellenlänge Leuchte ausstrahlt.
In der Thymusdrüse ist es möglich, Zellen 400 Mikrons innerhalb der Rinde anzusehen, die ungefähr 4/10 eines mm oder mehr als ein Hundertstel eines Inch tief ist. In der aktuellen Studie begrenzte Witt ihre Betrachtung auf ungefähr 200 Mikrons, obwohl sie in einigen Geweben sagt, die weniger dicht sind als die Thymusdrüse, Leuchte könnte ein fast mm - tief genug zur Fühlerzellaktivität in den meisten Geweben eindringen.